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如何打造智能高效的电池超级工厂?
来源: 罗克韦尔自动化作者: 罗克韦尔自动化时间:2022-07-04 17:13:25点击:620

近年来,锂电池产量正在以惊人的速度激增。为了支撑新能源汽车行业(EV)的制造能力,到2030年,锂电池需求预计将达到9.3太瓦时,相比2020年增长1,600%以上。


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对于力求保证电池供应紧跟汽车生产的电动汽车厂商而言,加快超级工厂上线速度迫在眉睫。而在实际操作中,始终如一地交付优质产品和减少运营成本支出同样至关重要。


紧迫的进度安排,全新的挑战


毫不夸张地说,每辆电动汽车都是围绕电池组打造的。尽管技术在不断进步,但电池组仍占汽车成本的30%左右。如果电池供应中断,或者超级工厂试运行延迟,都会迅速打乱电动汽车的生产计划。 

 

为了满足市场需求,制造商大幅压缩了电池工厂的投产进度。计划初始24个月实现超级工厂投产的目标,如今被制造商再一次刷新,竭力让建设时间变得更短。

 

在大刀阔斧地实施计划的同时,制造商还面临着越来越多的可持续发展法规,要求在整个电池生命周期内实施可靠的原材料采购,遵守 CO2 排放法规,并满足溯源要求。


通过 MES 实现端到端连接


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如果您是超级工厂投产团队中的一员,您会如何满足监管要求并成功完成投产?


实现目标的最佳方法之一是通过制造执行系统 (MES) 实现端到端连接和可见性。利用 MES 和其他智能互联技术的超级工厂可以推动卓越运营,满足合规要求,并提高员工生产力。在实际运营生产中,MES 可以被视作超级工厂成功运营的基石。


作为业务系统与工厂车间之间的连接纽带,MES 负责整合并共享信息,以便管理生产订单和关键性质量问题。不管电池生产多么复杂,MES 都可以为每个电池建立数字谱系,从原材料到电极、电池组装和激活过程进行跟踪和溯源。


当然,有很多人认为,MES 是一种保证遵守既定制造流程和规则的手段。这虽然也是事实,但与此同时,MES 还可以通过集成分析和数字视觉支持工具(例如增强现实 AR)来提升员工生产力。此外,当与建模和仿真工具搭配使用进行“假定”生产场景的离线测试时,MES 能够展现非凡的灵活性。


将确定 MES 功能需求作为行动的第一


对于按期实施 MES 系统,该如何入手呢?通常情况下,与我们合作的客户会申请 MES 报价,并提供一份列举期望目标的文档。尽管此类文档在工作中很常见,但能够提供给我们或其他任何一家 MES 供应商在选择实用解决方案时所需要的具体信息却很少。

 

为了引导客户在这条路上取得成功,我们需要他们明确回答运营方面的问题,例如:


· 您实施订单创建的具体计划是什么?

· 您如何定义产品生命周期管理 (PLM) 系统和 MES 系统的涵盖范围?

· 您所认为的“质量管理”是什么,具体如何实施?

· 您首选的部署方法是什么?云部署、本地部署还是混合部署?


这些问题的信息收集能够更加妥善地定义 MES、物联网以及网络和基础设施需求,为切入实施 MES 系统提供便捷。


对采购周期的影响


众所周知,超级工厂的按期投产往往取决于设备供应商能否满足紧迫的采购期限要求,这就是必须让机器和生产线制造商在 MES 需求定义阶段就尽早参与进来的原因。


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针对一直存在的供应链和关键供应商的大量设备积压问题,“快速启动”采购程序是不错的选择,但这样做可能会导致影响到产品投产,尤其是在试运行过程中。

 

例如,如果没有定义清晰的 MES 需求,您可能会面临以下风险:收到缺乏在线质量测试能力的系统、生产线的制造网络会禁止正常数据流、机器逻辑中未加入 MES 系统运行所需的关键参数等等。尽管我们会做一些应急之策来解决这些问题,但仍需要投入大量时间和成本。


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